El cerebro de los mamíferos presenta una capacidad de regeneración limitada. Por ello, la supervivencia de las neuronas resulta esencial para mantener la integridad de los circuitos neuronales y asegurar la correcta función cerebral. Ahora, un artículo, publicado en tiempo reciente por la revista Neuron, identifica el mecanismo genético responsable de la longevidad neuronal.
En su trabajo, los científicos de distintas universidades estadounidenses, liderados por Sika Zheng de la Universidad de California en Riverside, examinaron el proceso de muerte celular programada, conocido como apoptosis. Tras el análisis exhaustivo de 1821 genes involucrados en esta vía, centraron su atención en una pequeña secuencia de Bak1, el microexon número 5.
Los exones de un gen contienen la información necesaria para producir su proteína. Sin embargo, un mismo gen puede dar lugar a distintas proteínas mediante la combinación de sus exones. Ello ocurre durante el empalme, o splicing, alternativo. En las neuronas, la pérdida del microexon 5 origina una forma activa de Bak1 que promueve la muerte de las células. En cambio, la inclusión de este microexon inhibe la síntesis de Bak1.
De forma interesante, Bak1 se expresa de forma notable en el tejido cerebral embrionario. Esta etapa se caracteriza por la neurogénesis, o generación de nuevas neuronas, a partir de células madre precursoras, y la apoptosis garantiza la eliminación del exceso de sinapsis. No obstante, las neuronas se tornan resistentes a la muerte programada a medida que maduran, hecho que coincide con un aumento de la presencia del microexon 5.
A fin de confirmar el papel de la pequeña secuencia, los investigadores la eliminaron del genoma murino. Como resultado, el número de neuronas diferenciadas decreció notablemente. Asimismo, los ratones murieron a los 4 días de edad. La ausencia de leche materna en el estómago de las crías sugiere que la muerte neuronal afectaría a su capacidad para alimentarse.
Para Zeng y sus colaboradores, el hallazgo evidencia el programa temporal mediante el cual el empalme alternativo regula la apoptosis neuronal. Asimismo, corrobora que, a pesar del importante papel que desempeña durante el desarrollo, la atenuación de la muerte programada permite la supervivencia del cerebro, y el organismo, a largo plazo. En un futuro, los investigadores evaluarán si el mecanismo participa en el proceso de neurodegeneración, en trastornos como el alzhéimer.
Marta Pulido Salgado
Referencia: «Developmental attenuation of neuronal apoptosis by neural-specific splicing of Bak1 microexon», de L. Lin et al., en Neuron; 107: páginas 1-17, publicación avanzada en internet el 24 de julio de 2020.
